Prüfung des Standorts

Bei einem Ableitungsprojekt des Gelben Flusses war eine Messstelle an einem unbeaufsichtigten Punkt notwendig. Dazu musste eine Prüfung des Standorts ausgeführt werden und eine Bewertung der für den Kunden passenden Lösung erfolgen. Passende Messgeräte wurden ausgewählt und ein Umsetzungsplan vorgeschlagen. Bei der Prüfung des Standorts konnten wir folgende Anforderungen bestimmen:

1. Der Kanal muss rechteckig oder trapezförmig ausgelegt sein, andernfalls wären entsprechende Umbauten nötig.

2. Die Position des Durchflussmessers in einem offenen Kanal sollte ≥ 10D stromaufwärts und ≥</span>5D stromabwärts gelegen sein (D: Kanalbreite).

3. Der Boden des Kanals sollte relativ flach und nicht verschlammt sein.

Auswahl des richtigen Durchflussmessers für offene Kanäle und Online-Überwachung

Nach der Prüfung am Standort, wurde dem Kunden eine Bereichsmessung zur Bestimmung des Durchflusses in einem offenen Kanal empfohlen. Der Flüssigkeitspegel wird dabei mit einem Ultraschall-Füllstandsmesser gemessen und die Durchflussrate mit einem elektromagnetischen Durchflussmesser bestimmt.

Systemkomponenten

Der Durchflussmesser für offene Kanäle  besteht aus drei Komponenten: einer Durchflussanzeige, einem elektromagnetischen Durchflussmesser und einem Ultraschall-Füllstandsmessumformer. Der elektromagnetische Durchflussmesser ist im Kanal installiert und wandelt die Durchflussgeschwindigkeit des Wassers in ein elektrisches Signal um und überträgt es über ein Kabel an die Anzeige. Der Ultraschall-Füllstandsmessumformer wird über dem Kanal in der Nähe des Durchflussmessers installiert, misst den Wasserstand über dem Kanalquerschnitt und überträgt diese mit einem 4- bis 20-mA-Signal an die Anzeige. Das Anzeigegerät berechnet die Wasserdurchflussrate des Querschnitts über das Durchflussgeschwindigkeitssignal, das Wasserstandssignal und verschiedene Kanalparameter.

Systemeigenschaften

Anhand der bei Durchflussmessungen in offenen Kanälen standardmäßig eingesetzten Mehrpunktmethode, kann der Einfluss von Messfehlern bei der Messung der Strömungsgeschwindigkeit, die durch Durchflussänderungen verursacht werden, korrigiert werden.

Um die Messgenauigkeit zu verbessern, wird ein elektromagnetischer Durchflussmesser verwendet, um die Strömungsgeschwindigkeit zu messen. Die Durchflussrate wird dann aus der Strömungsgeschwindigkeit und dem Flüssigkeitspegel berechnet.

Drahtlose Übertragung

Beim System kommt eine Solarstromversorgung zum Einsatz. Ferner ist es mit einem Fernüberwachungsterminal Earth1006 zur drahtlosen Kommunikation ausgestattet. So lassen sich physikalische Mengen mit mehreren Kanälen und mehreren Parametern erfassen und die so gewonnenen Daten werden über das Mobilfunknetz an die Cloud übertragen. Diese Lösung eignet sich zur Überwachung des Durchflusses und des Flüssigkeitspegels unbeaufsichtigter Messstellen über weitläufige Bereiche an abgelegenen Standorten.

Drahtloses Fernüberwachungsterminal Earth1006 mit Solarstromversorgung

Die Überwachungsstelle weist einen Blitzschutz auf und ist wasserdicht. Die Batterie- und Solarstromversorgung löst die mannigfaltigen Probleme der Stromversorgung an entlegenen Orten. Der Betreiber kann die Daten über einen Computer oder ein Mobilgerät abfragen, um die Änderungen des Flüssigkeitspegels und des Durchflusses in Echtzeit zu überwachen. Die Überwachung über ein Mobilgerät ist in der Abbildung dargestellt: 

(kumulativer und momentaner Durchfluss)

Installation am Standort

(1 Durchflussanzeige, 2 Ultraschall-Flüssigkeitsstandmessumformer, 3 Durchflussmesser, Wasserpegel)

1. Installation des Durchflussmessers

Für die Installation ist ein relativ gerader Abschnitt eines Kanals oder Flusses zu wählen. Schleusen, Biegungen, Wassereinlässe und -auslässe sowie Neigungen sollten vermieden werden. Der gerade verlaufende Abschnitt des Kanals muss eine bestimmte Länge haben und die Längen der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Abschnitte des geraden Kanals sollten vorzugsweise größer als das 10-fache der Kanalbreite sein. Der Durchflussmesser ist an der Seitenwand des Kanals zu installieren (wenn kein Sedimentationsproblem vorliegt, kann er auch am Boden des Kanals installiert werden). Hinsichtlich der Tiefe, sollte das Messgerät nicht im Schlamm eingegraben werden, um eine normale und korrekte Messung zu garantieren. Die Richtungsanzeige sollte stromabwärts des Wasserdurchflusses weisen bzw. es ist sicherzustellen, dass der Durchflussmesser parallel zur Achse des Wasserdurchflusses steht.

2. Installation des Füllstandsmessumformers 

Der Ultraschall-Füllstandsmessumformer sollte so nah wie möglich an der Position des elektromagnetischen Durchflussmessers installiert werden. Er muss senkrecht zur Wasseroberfläche stehen. Der Abstand von der Messebene des Ultraschall-Füllstandsmessumformers zum Boden desKanals sollte 5 bis 10 cm mehr sein, als der tatsächliche Messbereich. Ableiter sollten vorgesehen werden, wenn  im  Wasser Abfälle, Luftblasen oder große Volumenschwankungen vorhanden sind bzw. auftreten. Der Durchmesser dieser Ableitungen sollte größer als 120 mm sein und sie sollten ohne Gelenkverbindungen ausgeführt sein.

(Am Projektstandort wurde die Mehrpunktmethode über mehrläufige Einzelpunkte realisiert.)

Kontaktieren Sie uns

Bei komplexen Betriebsumgebungen müssen bei der Umsetzung einer Überwachungslösung die tatsächlichen Bedingungen vor Ort berücksichtigt werden. Unser technisches Team bietet Ihnen gerne die beste Produktlösung entsprechend der Umgebung des geplanten Standorts. Kontaktieren Sie uns einfach oder hinterlassen Sie uns eine Nachricht.